煤制油低濃度含油廢水處理工藝
1煤制油廢水來源及危害
煤制油廢水的來源主要包括兩種,一種為反應前注入的水,另一種即反應過程所生成的水[1]。不同來源的水,所含有害物的種類不同。以脫酚環節為例,該過程所產生的廢水,酚濃度*,而硫磺回收等環節所產生的廢水,有害物則以硫為主。根據國家標準要求,煤制油過程所排出的廢水,含硫、酚等有害物的量,均需控制在一定標準以內[2]。
2煤制油低濃度含油廢水處理工藝
2.1廢水處理方案
可采用混凝-氣浮的方法,將廢水中存在的雜質以微型顆粒去除,進而降低廢水中微型顆粒的含量,提高排放水的質量。依照上述原理,主要設計了以下幾種廢水處理方案:
(1)粉末活性炭-活性污泥法:廢水流入處理系統當中,進入曝氣池,與活性炭反應,進入沉淀池,沉淀后的污泥回流至進水區域。沉淀后所得的水,可直接排出反應裝置。
(2)水解-好氧生物處理:廢水流入處理系統當中,進入酸化器。酸化后的水,進入曝氣池與沉淀池,zui終排出反應裝置。
(3)傳統活性污泥法:廢水流入處理系統當中,經過曝氣池與沉淀池,zui終排出反應裝置。
2.2實驗設計
分為預處理實驗以及生物處理實驗兩種實驗,具體如下:
(1)預處理實驗①將廢水加入進水箱。②經過泵處理后,進入反應器與化學藥劑攪拌,使兩者產生反應。③進入氣浮池,在空壓機的作用下凈化廢水。④處理后的廢水自動排出反應裝置。
(2)生物處理實驗①污泥的培養與馴化:將泥、水等加入曝氣池中反復悶曝,經過一系列處理后得到污泥并馴化。②指標測定:在污泥培養與馴化期間,測定并記錄相應指標,包括進水CODcr、出水CODcr以及去除率等。③生物處理:搭建生物處理平臺,采用清水評估平臺使用性能。
2.3實驗結果
預處理實驗與生物處理實驗結果如下:
(1)預處理實驗結果①采用聚合氯化鋁與聚合硫酸鐵兩種藥劑與廢水反應,觀察反應結果發現:采用聚合氯化鋁作為反應藥劑,處理后的廢水污染物以及有害物含量更少。②當混凝劑使用量為3.6g/L、PH值為7~8,水力條件為90r/min時,廢水處理效果可達。③當進水CODcr為197~235mg/L、出水CODcr為28~35mg/L、油為29~35mg/L時,去除率可達到65%,廢水處理效果較好。
(2)生物處理實驗效果①當PH值為7.5、曝氣時間為16h、活性炭用量為1.3g/L時,去油率可達70%,與國家標準要求相符合。②混凝-氣浮后,CODcr、油、NH3-N、SS的出水濃度,分別為45~50mg/L、3~5mg/L、8~10mg/L、8~12mg/L,能夠達到三級進水要求。
3廢水處理效果
比較混凝-氣浮法與傳統廢水處理方法的處理效果,得出以下結論:
(1)CODcr去除效果將曝氣后的水量設置為200ml,在應用混凝-氣浮法以及傳統廢水處理方法處理廢水的基礎上,觀察兩種方法的CODcr去除效果發現:采用傳統方法去除CODcr,平均去除率為43%。采用混凝-氣浮法去除CODcr,平均去除率為79%。兩者相比可以發現,混凝-氣浮法的CODcr去除效果更好。
(2)油去除效果將日進水量設置為1L,在應用混凝-氣浮法以及傳統廢水處理方法處理廢水的基礎上,觀察兩種方法的油去除效果發現:采用傳統方法去除油,平均去除率為53%。采用混凝-氣浮法去除油,平均去除率為78%。兩者相比可以發現,混凝-氣浮法的油去除效果更好。
(3)SS去除效果將曝氣后的水量設置為100ml,應用混凝-氣浮法以及傳統廢水處理方法處理廢水,觀察兩種方法的SS去除效果發現:采用傳統方法去除SS,平均去除率為32%。采用混凝-氣浮法去除SS,平均去除率為69%。對比兩者去除SS的數值可以看出,混凝-氣浮法的SS去除效果更好。
(4)NH3-N去除效果將曝氣后的水量設置為250ml,應用混凝-氣浮法以及傳統廢水處理方法處理廢水。觀察兩種方法的NH3-N去除效果發現:采用傳統方法去除NH3-N,平均去除率為46%。采用混凝-氣浮法去除NH3-N,平均去除率為60%。對比可見,混凝-氣浮法的NH3-N去除效果更好。
(5)結語
①與傳統廢水處理方法相比,采用混凝-氣浮法處理廢水,CODcr、油、NH3-N、SS的去除率均較高,應用優勢顯著。②將粉末活性炭應用到廢水處理中,可有效提高污泥的沉降性能,廢水處理效果較好。③通過對實驗過程的觀察發現,將粉末活性炭加入到曝氣池中,反應后所排出的污泥可對系統元件產生磨損,應用時需注意該問題。